基于行波技術(shù)的電力線路在線故障測(cè)距

基于行波技術(shù)的電力線路

在線故障測(cè)距整理ppt內(nèi)容電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況電力線路行波根本概念電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理現(xiàn)代行波故障測(cè)距根本原理現(xiàn)代行波故障測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)XC系列行波故障測(cè)距系統(tǒng)及其典型應(yīng)用現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案新一代行波故障分析主站〔TAS2200〕1整理ppt1.電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況〔1〕早期行波故障測(cè)距技術(shù)20世紀(jì)〔50～60〕年代根本原理利用電壓行波在故障點(diǎn)與母線之間的傳播時(shí)間計(jì)算故障距離。實(shí)現(xiàn)方法利用電子計(jì)數(shù)器或者陰極射線示波器測(cè)量暫態(tài)行波的到達(dá)時(shí)刻和傳播時(shí)間。分為A、B、C、D等4種根本型式。存在問(wèn)題1〕對(duì)行波現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)不充分；2〕采用專(zhuān)用高頻信號(hào)耦合設(shè)備，價(jià)格昂貴；3〕信號(hào)記錄與處理手段有限；4〕裝置構(gòu)成復(fù)雜，可靠性差。2整理ppt〔2〕利用工頻相量的故障測(cè)距技術(shù)20世紀(jì)70年代——根本原理利用測(cè)量點(diǎn)電壓和電流之間的相量關(guān)系估算故障距離，具體分為單端相量法和雙端相量法兩大類(lèi)。應(yīng)用：微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波裝置。1.電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況3整理ppt〔2〕利用工頻相量的故障測(cè)距技術(shù)存在問(wèn)題：1〕受過(guò)渡電阻〔單端法〕、非周期分量、互感器變換誤差、三相不對(duì)稱(chēng)等因素的影響，測(cè)距誤差較大；2〕不適合直流線路、串補(bǔ)線路、T接線路、架空線－電纜混合線路等特殊線路。1.電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況4整理ppt1.電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況〔3〕現(xiàn)代行波故障測(cè)距技術(shù)20世紀(jì)80年代——，采用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)測(cè)量暫態(tài)行波的到達(dá)時(shí)刻和傳播時(shí)間。經(jīng)歷了三個(gè)開(kāi)展階段。1〕20世紀(jì)80年代：理論研究。提出基于A型原理的行波相關(guān)法、求導(dǎo)數(shù)法〔行波距離保護(hù)〕。2〕20世紀(jì)90年代：應(yīng)用研究。裝置研制和小批量推廣應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)了A、D、E型原理，并提出匹配濾波器、第2個(gè)反向行波浪涌識(shí)別、最大似然估計(jì)和小波變換模極大值等測(cè)距算法。3〕2000年——：大批量推廣應(yīng)用。－實(shí)現(xiàn)了A、D、F、E型原理；－提出了測(cè)距式行波距離保護(hù)原理，從而將A型行波測(cè)距與超高速繼電保護(hù)融為一體。－行波測(cè)距系統(tǒng)組網(wǎng)5整理ppt1.電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況〔3〕現(xiàn)代行波故障測(cè)距技術(shù)幾種典型的現(xiàn)代行波故障測(cè)距系統(tǒng)－Hathaway行波測(cè)距系統(tǒng)。電流耦合方式，1992年投運(yùn)，A、D、E三種原理。－B.C.Hydro行波測(cè)距系統(tǒng)。電壓耦合方式，1993年投運(yùn)。D型原理，無(wú)波形記錄功能。－山東科匯行波測(cè)距系統(tǒng)。電流耦合方式，1995年投運(yùn)XC-11，A、D、E三種原理。2000年投運(yùn)XC-2000，A、D、F、E四種原理。－中國(guó)電科院行波測(cè)距系統(tǒng)。電流耦合方式，2000年投運(yùn)，D型原理。6整理ppt1.電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況〔3〕現(xiàn)代行波故障測(cè)距技術(shù)山東科匯公司行波測(cè)距裝置經(jīng)歷了三代。第1代：19957整理ppt1.電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況〔3〕現(xiàn)代行波故障測(cè)距技術(shù)山東科匯公司行波測(cè)距裝置經(jīng)歷了三代。第2代：20008整理ppt1.電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況〔3〕現(xiàn)代行波故障測(cè)距技術(shù)山東科匯公司行波測(cè)距裝置經(jīng)歷了三代。第3代：20211〕不間斷采集；2〕參數(shù)在線設(shè)置：－采樣頻率－采樣時(shí)間長(zhǎng)度－采樣通道數(shù)－觸發(fā)方式9整理ppt內(nèi)容電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況電力線路行波根本概念電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理現(xiàn)代行波故障測(cè)距根本原理現(xiàn)代行波故障測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)XC系列行波故障測(cè)距系統(tǒng)及其典型應(yīng)用現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案新一代行波故障分析主站〔TAS2200〕10整理ppt2.電力線路行波根本概念波在介質(zhì)中傳播時(shí)不斷向前推進(jìn)，故稱(chēng)行波。電力線路上的行波是指沿線路傳播的電壓、電流波。沿參考方向傳播的行波稱(chēng)為正向行波〔或前行波〕，沿參考方向的相反方向傳播的行波稱(chēng)為反向行波〔反行波〕。行波分為穩(wěn)態(tài)行波和暫態(tài)行波。穩(wěn)態(tài)行波是指系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)沿線路傳播的行波，它是由系統(tǒng)的電源產(chǎn)生的。電能的傳輸和交換是通過(guò)穩(wěn)態(tài)行波的傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)的。暫態(tài)行波是指系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中突然出現(xiàn)，而后又逐漸消失的行波，它是由系統(tǒng)的擾動(dòng)，如短路、斷線、開(kāi)關(guān)操作、雷擊及雷電感應(yīng)等引起的。為了分析電力線路行波現(xiàn)象，必須采用分布參數(shù)模型。11整理ppt2.電力線路行波根本概念分布參數(shù)概念線路長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于線路上電信號(hào)的波長(zhǎng)：特征：線路電壓〔電流〕不僅隨時(shí)間變化，而且隨距離變化，即12整理ppt2.電力線路行波根本概念L0，R0，C0和G0分別表示導(dǎo)線單位長(zhǎng)度上的電感、電阻、對(duì)地電容和電導(dǎo)。當(dāng)不計(jì)R0和G0的影響時(shí)，稱(chēng)為無(wú)損導(dǎo)線。13整理ppt2.電力線路行波根本概念線路上任一點(diǎn)的電壓和電流都由兩局部構(gòu)成，即正向行波分量和反向行波分量。14整理ppt2.電力線路行波根本概念線路上任一點(diǎn)的正向電壓行波分量和反向電壓行波分量可以表示為：15整理ppt2.電力線路行波根本概念行波具有運(yùn)動(dòng)屬性16整理ppt2.電力線路行波根本概念行波具有運(yùn)動(dòng)屬性線路首端和末端的前行波波形圖17整理ppt2.電力線路行波根本概念行波浪涌到達(dá)線路上波阻抗不連續(xù)點(diǎn)〔如母線、故障點(diǎn)等〕時(shí)將同時(shí)產(chǎn)生反射和透射現(xiàn)象，相應(yīng)反射波和透射波的性質(zhì)與該點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)。

18整理ppt2.電力線路行波根本概念行波傳播過(guò)程可以利用行波網(wǎng)格圖來(lái)描述。19整理ppt2.電力線路行波根本概念三相線路各相之間存在著電磁耦合，每一相的行波傳播過(guò)程是不獨(dú)立的。一般通過(guò)相模變換將三相行波分解為線模和地?！擦隳！硟煞N獨(dú)立的行波模量來(lái)分析。

(a)0模分量(b)1模分量(c)2模分量20整理ppt2.電力線路行波根本概念地模行波分量在傳播過(guò)程中將發(fā)生嚴(yán)重的衰減和畸變，其傳播速度也不穩(wěn)定線模行波分量在傳播過(guò)程中的衰減和畸變程度較小，其傳播速度也比較穩(wěn)定。21整理ppt內(nèi)容電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況電力線路行波根本概念電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理現(xiàn)代行波故障測(cè)距根本原理現(xiàn)代行波故障測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)XC系列行波故障測(cè)距系統(tǒng)及其典型應(yīng)用現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案新一代行波故障分析主站〔TAS2200〕22整理ppt3.電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理故障暫態(tài)行波的產(chǎn)生(a)故障等效網(wǎng)絡(luò)(b)正常負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)(c)故障附加網(wǎng)絡(luò)23整理ppt3.電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理故障分閘暫態(tài)行波的產(chǎn)生24整理ppt3.電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理重合閘暫態(tài)行波的產(chǎn)生25整理ppt內(nèi)容電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況電力線路行波根本概念電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理現(xiàn)代行波故障測(cè)距根本原理現(xiàn)代行波故障測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)XC系列行波故障測(cè)距系統(tǒng)及其典型應(yīng)用現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案新一代行波故障分析主站〔TAS2200〕26整理ppt4.現(xiàn)代行波故障測(cè)距根本原理利用故障暫態(tài)行波的測(cè)距原理〔D型、A型〕利用故障分閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理〔F型〕利用重合閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理〔E型〕各種行波測(cè)距原理的配合應(yīng)用27整理ppt4.1利用故障暫態(tài)行波的測(cè)距原理故障暫態(tài)行波的傳播過(guò)程28整理ppt4.1.1D型雙端行波原理

原理分析29整理ppt4.1.1D型雙端行波原理原理分析評(píng)價(jià)〔1〕準(zhǔn)確性能否獲得準(zhǔn)確的線路長(zhǎng)度、波速度和故障初始行波浪涌到達(dá)時(shí)刻，將直接影響測(cè)距準(zhǔn)確性。故障初始行波浪涌的到達(dá)時(shí)刻就是其波頭起始點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，該時(shí)刻的測(cè)量誤差取決于采樣頻率和授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間誤差?，F(xiàn)代行波故障測(cè)距系統(tǒng)的采樣頻率一般為1MHz，且廣泛采用全球定位系統(tǒng)〔GPS〕作為授時(shí)系統(tǒng)，其標(biāo)稱(chēng)誤差一般不超過(guò)1μs。30整理ppt4.1.1D型雙端行波原理原理分析評(píng)價(jià)〔1〕準(zhǔn)確性〔2〕可靠性由于不需要檢測(cè)來(lái)自故障點(diǎn)和系統(tǒng)中其它波阻抗不連續(xù)點(diǎn)的反射波，并且能夠自動(dòng)給出故障測(cè)距結(jié)果，因而具有很高的自動(dòng)測(cè)距可靠性。D型行波故障測(cè)距原理受衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的影響很大。31整理ppt4.1.2A型單端行波原理標(biāo)準(zhǔn)模式32整理ppt4.1.2A型單端行波原理擴(kuò)展模式33整理ppt4.1.2A型單端行波原理綜合模式利用線路故障時(shí)在測(cè)量端感受到的第1個(gè)正向行波浪涌與第2個(gè)反向行波浪涌之間的時(shí)延計(jì)算本端測(cè)量點(diǎn)或?qū)Χ四妇€到故障點(diǎn)之間的距離。34整理ppt4.1.2A型單端行波原理實(shí)例分析故障點(diǎn)反射波〔1〕線路中點(diǎn)以內(nèi)故障35整理ppt4.1.2A型單端行波原理實(shí)例分析〔2〕線路中點(diǎn)以外故障36整理ppt4.1.2A型單端行波原理評(píng)價(jià)〔1〕準(zhǔn)確性能否獲得準(zhǔn)確的波速度和行波傳播時(shí)間，將直接影響測(cè)距準(zhǔn)確性。兩個(gè)行波浪涌之間的時(shí)間延遲定義為二者波頭起始點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。該時(shí)間間隔的測(cè)量誤差取決于采樣頻率，即采樣頻率越高，測(cè)量誤差越小。由于A型單端行波原理不受線路長(zhǎng)度和授時(shí)系統(tǒng)時(shí)間誤差的影響，因而能夠提供比D型雙端行波原理更為準(zhǔn)確的測(cè)距結(jié)果。37整理ppt4.1.2A型單端行波原理評(píng)價(jià)〔1〕準(zhǔn)確性〔2〕可靠性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：－區(qū)內(nèi)故障時(shí)故障點(diǎn)反射波和對(duì)端母線反射波的識(shí)別－來(lái)自正方向區(qū)外故障產(chǎn)生的行波信號(hào)的識(shí)別－來(lái)自正方向的行波信號(hào)與干擾信號(hào)的識(shí)別由于行波在傳播過(guò)程中其波形會(huì)發(fā)生衰減和畸變，已經(jīng)提出的各種單端行波測(cè)距算法難以自動(dòng)給出正確的測(cè)距結(jié)果。38整理ppt4.2利用故障分閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理

F型標(biāo)準(zhǔn)模式39整理ppt4.2利用故障分閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理

F型擴(kuò)展模式140整理ppt4.2利用故障分閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理

F型擴(kuò)展模式241整理ppt4.2利用故障分閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理F型綜合模式

利用在線路測(cè)量端感受到的由任一端分閘初始行波浪涌產(chǎn)生的第1個(gè)正向行波浪涌與之后最先到來(lái)的反向行波浪涌之間的時(shí)延計(jì)算本端測(cè)量點(diǎn)或?qū)Χ四妇€到故障點(diǎn)之間的距離。42整理ppt4.3利用重合閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理

E型標(biāo)準(zhǔn)模式43整理ppt4.3利用重合閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理

E型擴(kuò)展模式144整理ppt4.3利用重合閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理

E型擴(kuò)展模式245整理ppt4.3利用重合閘暫態(tài)行波的測(cè)距原理E型綜合模式

利用在線路測(cè)量端感受到的由任一端重合閘初始行波浪涌產(chǎn)生的第1個(gè)正向行波浪涌與之后最先到來(lái)的反向行波浪涌之間的時(shí)延計(jì)算本端測(cè)量點(diǎn)或?qū)Χ四妇€到故障點(diǎn)之間的距離。46整理ppt4.4各種行波測(cè)距原理的配合應(yīng)用D型和A型行波原理的優(yōu)化組合F型和A型行波原理的配合E型和A型行波原理的配合F型和E型行波原理的配合

47整理ppt4.4.1D型和A型行波原理的優(yōu)化組合D型行波原理能夠在線自動(dòng)給出測(cè)距結(jié)果，但其可靠性和準(zhǔn)確性受給定線路長(zhǎng)度和授時(shí)系統(tǒng)的影響。當(dāng)給定線路長(zhǎng)度存在較大誤差或者授時(shí)系統(tǒng)工作不正常時(shí)，D型行波測(cè)距結(jié)果是不可信的。A型單端行波原理盡管具有更高的準(zhǔn)確性，但由于測(cè)距算法不成熟而難以自動(dòng)給出正確的測(cè)距結(jié)果。一般情況下，借助專(zhuān)門(mén)的行波分析軟件，通過(guò)人工波形分析可以方便地獲得準(zhǔn)確的A型單端行波測(cè)距結(jié)果。可見(jiàn)，如果將D型雙端和A型單端行波測(cè)距原理配合使用，利用A型測(cè)距原理〔作為輔助原理〕對(duì)D型測(cè)距原理給出的測(cè)距結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和校正，可以進(jìn)一步提高行波測(cè)距的可靠性和準(zhǔn)確性，這就是基于行波原理的優(yōu)化組合測(cè)距思想。48整理ppt4.4.1D型和A型行波原理的優(yōu)化組合優(yōu)化組合行波測(cè)距的實(shí)施步驟：〔1〕初測(cè)利用D型雙端行波原理初步測(cè)量故障點(diǎn)位置。如果被監(jiān)視線路兩端行波測(cè)距裝置之間具備通信條件，當(dāng)線路發(fā)生故障后，兩端測(cè)距裝置將自動(dòng)調(diào)取對(duì)方的故障啟動(dòng)報(bào)告，并自動(dòng)給出D型行波測(cè)距結(jié)果。也可以通過(guò)行波分析主站自動(dòng)或人工調(diào)取故障線路兩端行波測(cè)距裝置的故障啟動(dòng)報(bào)告，進(jìn)而自動(dòng)給出D型行波測(cè)距結(jié)果。如果不具備通信條件或者通信臨時(shí)中斷，可以在線路故障后由線路一端所在變電所通過(guò)人工撥打的方式詢問(wèn)線路對(duì)端行波測(cè)距裝置記錄到的故障初始行波浪涌到達(dá)時(shí)間，進(jìn)而根據(jù)有關(guān)公式計(jì)算出故障距離。49整理ppt4.4.1D型和A型行波原理的優(yōu)化組合優(yōu)化組合行波測(cè)距的實(shí)施步驟：〔1〕初測(cè)〔2〕驗(yàn)證和校正以初測(cè)獲得的雙端行波測(cè)距結(jié)果為參考，借助于專(zhuān)用的離線行波波形分析軟件，通過(guò)人工和計(jì)算機(jī)輔助分析本端記錄到的故障暫態(tài)波形，并根據(jù)A型單端行波原理驗(yàn)證在允許的誤差范圍內(nèi)〔一般不超過(guò)±1km〕是否存在由故障點(diǎn)反射波〔或?qū)Χ四妇€反射波〕引起的暫態(tài)分量。如果在允許的誤差范圍內(nèi)存在由故障點(diǎn)反射波〔或?qū)Χ四妇€反射波〕引起的暫態(tài)分量，那么說(shuō)明根據(jù)D型行波原理獲得的粗測(cè)結(jié)果是可信的〔驗(yàn)證正確〕，而且最終可給出經(jīng)過(guò)進(jìn)一步校正后的測(cè)距結(jié)果〔即A型行波測(cè)距結(jié)果〕。如果在允許的誤差范圍內(nèi)不存在由故障點(diǎn)反射波〔或?qū)Χ四妇€反射波〕引起的暫態(tài)分量，那么說(shuō)明粗測(cè)結(jié)果是不可信的〔驗(yàn)證錯(cuò)誤〕，因而只能單獨(dú)根據(jù)A型單端行波原理分析出故障點(diǎn)位置。50整理ppt4.4.1D型和A型行波原理的優(yōu)化組合應(yīng)用實(shí)例〔1〕普通交流線路〔實(shí)際故障點(diǎn)距洛埠變6.2km〕51整理ppt4.4.1D型和A型行波原理的優(yōu)化組合應(yīng)用實(shí)例〔2〕雙回線路〔實(shí)際故障點(diǎn)距綏化變8.955km〕52整理ppt4.4.1D型和A型行波原理的優(yōu)化組合應(yīng)用實(shí)例〔3〕串聯(lián)補(bǔ)償線路〔實(shí)際測(cè)距誤差不超過(guò)400m〕53整理ppt4.4.1D型和A型行波原理的優(yōu)化組合應(yīng)用實(shí)例〔4〕直流輸電線路〔實(shí)際故障點(diǎn)距麥元站123.5km〕54整理ppt4.4.2F型和A型行波原理的配合A型行波原理F型行波原理時(shí)間相差：87.223ms55整理ppt4.4.2F型和A型行波原理的配合A型行波原理F型行波原理時(shí)間相差：87.354ms56整理ppt4.4.2F型和A型行波原理的配合A型行波原理F型行波原理時(shí)間相差：79.558ms57整理ppt4.4.2F型和A型行波原理的配合A型行波原理F型行波原理時(shí)間相差：88.083ms58整理ppt4.4.3E型和A型行波原理的配合A型行波原理E型行波原理時(shí)間相差：699.178ms59整理ppt4.4.3E型和A型行波原理的配合A型行波原理E型行波原理時(shí)間相差：905.793ms60整理ppt4.4.4F型和E型行波原理的配合根據(jù)快速自動(dòng)重合閘的操作時(shí)序，可以實(shí)現(xiàn)F型和E型行波原理的有機(jī)配合，并能夠從線路故障后斷路器產(chǎn)生的屢次暫態(tài)行波過(guò)程中提取故障點(diǎn)位置信息，從而大大提高故障測(cè)距的準(zhǔn)確性和可靠性，這對(duì)于永久性故障的分析和查找具有重要意義。61整理ppt內(nèi)容電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況電力線路行波根本概念電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理現(xiàn)代行波故障測(cè)距根本原理現(xiàn)代行波故障測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)XC系列行波故障測(cè)距系統(tǒng)及其典型應(yīng)用現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案新一代行波故障分析主站〔TAS2200〕62整理ppt5.現(xiàn)代行波故障測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)5.1暫態(tài)行波傳變技術(shù)5.2高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)5.3精確時(shí)間同步技術(shù)5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)5.5遠(yuǎn)程通信技術(shù)63整理ppt5.1暫態(tài)行波傳變技術(shù)1〕電磁式電壓互感器〔TV〕2〕專(zhuān)用耦合設(shè)備3〕光電壓、電流互感器4〕常規(guī)保護(hù)電流互感器〔TA〕5〕V型〔兩相〕電磁式電壓互感器6〕配電變壓器

4〕～6〕均為山東科匯首創(chuàng)，其主要優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)、本錢(qián)低、靈敏度高。64整理ppt5.2高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)意義：1〕可以實(shí)現(xiàn)單端行波故障測(cè)距；2〕可以補(bǔ)償雙端行波測(cè)距誤差。原理：CPU高速數(shù)據(jù)采集電路雙RAM切換控制電路nP采樣序號(hào)采樣值1觸發(fā)時(shí)刻nP循環(huán)采樣nP為觸發(fā)前的采樣數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)65整理ppt5.3精確時(shí)間同步技術(shù)D型雙端行波法要求兩側(cè)裝置實(shí)現(xiàn)1us時(shí)間精確同步，使測(cè)距分辨率到達(dá)150米。TsTR

SR測(cè)距裝置可接收衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)的時(shí)間信號(hào)，給內(nèi)部時(shí)鐘精確對(duì)時(shí)，使裝置記錄行波到達(dá)時(shí)間的精度在1us以內(nèi)。66整理ppt5.3精確時(shí)間同步技術(shù)GPS同步時(shí)鐘原理67整理ppt5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)行波脈沖的常規(guī)越限檢測(cè)方法抗干擾能力差、時(shí)間精度低。將行波信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)小波變換后，得到模極大值信號(hào)圖。將模極大值出現(xiàn)的時(shí)間確定為信號(hào)突變出現(xiàn)時(shí)間。根據(jù)不同頻帶下模極大值的大小與極性可判斷檢測(cè)到的信號(hào)突變是否是來(lái)自故障點(diǎn)的行波脈沖。68整理ppt5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)69整理ppt5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)仿真故障初始行波浪涌到達(dá)時(shí)刻的標(biāo)定70整理ppt5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)71整理ppt5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)故障初始行波浪涌實(shí)際到達(dá)M端和N端母線的時(shí)刻

分別為(333~334)us和(99~100)us72整理ppt5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)實(shí)測(cè)故障初始行波浪涌到達(dá)時(shí)刻的標(biāo)定(b)綏化側(cè)三相電流(a)康金側(cè)三相電流康綏甲線兩側(cè)電流暫態(tài)故障分量波形

73整理ppt5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)實(shí)測(cè)故障初始行波浪涌到達(dá)時(shí)刻的標(biāo)定74整理ppt5.4行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確標(biāo)定技術(shù)兩端初始電流的實(shí)際波頭起始點(diǎn)相對(duì)于該相波形中第1個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間均為(63~64)us75整理ppt5.5遠(yuǎn)程通信技術(shù)SR測(cè)距主站通信網(wǎng)絡(luò)76整理ppt內(nèi)容電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況電力線路行波根本概念電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理現(xiàn)代行波故障測(cè)距根本原理現(xiàn)代行波故障測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)XC系列行波故障測(cè)距系統(tǒng)及其典型應(yīng)用現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案新一代行波故障分析主站〔TAS2200〕77整理ppt6.XC系列行波故障測(cè)距系統(tǒng)及其典型應(yīng)用6.1

研制過(guò)程6.2XC-2000系統(tǒng)構(gòu)成6.3行波分析功能描述6.4典型應(yīng)用78整理ppt6.1

研制過(guò)程1992年，山東科匯公司成立了行波測(cè)距課題組。1995年，山東科匯公司研制出我國(guó)第1臺(tái)輸電線路現(xiàn)代行波故障測(cè)距裝置—XC-11,并在世界上首次將小波變換技術(shù)用于行波故障測(cè)距。2000年，山東科匯公司研制出第2代行波故障測(cè)距系統(tǒng)——XC-2000。79整理ppt1998年，XC-11輸電線路行波故障測(cè)距裝置在京通過(guò)專(zhuān)家鑒定。6.1

研制過(guò)程80整理ppt2006年，山東理工大學(xué)和山東科匯公司等單位聯(lián)合完成“基于行波原理的電力線路在線故障測(cè)距技術(shù)〞研究工程，其整體研究成果在京通過(guò)了以楊奇遜院士為主任委員的專(zhuān)家鑒定。6.1

研制過(guò)程81整理ppt2007年，“基于行波原理的電力線路在線故障測(cè)距技術(shù)〞研究工程獲得國(guó)家技術(shù)創(chuàng)造二等獎(jiǎng)。6.1

研制過(guò)程82整理ppt

典型實(shí)際故障及XC-11測(cè)距結(jié)果83整理ppt平均絕對(duì)誤差：<400mXC-11測(cè)距誤差曲線〔1997—2001〕84整理ppt6.2XC-2000系統(tǒng)構(gòu)成行波測(cè)距子站安裝在變電所，記錄故障產(chǎn)生的行波信號(hào)。故障行波數(shù)據(jù)經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)送到調(diào)度中心的分析主站分析主站保存、處理數(shù)據(jù)，計(jì)算故障距離。變電所S變電所

R行波分析主站行波測(cè)距子站W(wǎng)AN通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)度控制中心85整理ppt行波分析主站S人機(jī)界面中央處理單元GPS信號(hào)接收單元超高速數(shù)據(jù)采集單元行波信號(hào)提取單元行波測(cè)距子站原理框圖行波測(cè)距子站通信網(wǎng)絡(luò)6.2XC-2000系統(tǒng)構(gòu)成86整理ppt系統(tǒng)主要特點(diǎn)1〕采用電流暫態(tài)分量實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代行波故障測(cè)距原理，使得行波故障測(cè)距裝置易于實(shí)現(xiàn)，而且具有較高的靈敏度；2〕綜合利用了故障、故障分閘和重合閘產(chǎn)生的暫態(tài)行波，并能夠?qū)崿F(xiàn)A、D、F和E等4種現(xiàn)代行波故障測(cè)距原理；3〕采用專(zhuān)門(mén)研制的高速數(shù)據(jù)采集單元對(duì)行波信號(hào)進(jìn)行采集、記錄與實(shí)時(shí)處理，并建立了以雙端行波測(cè)距為主、單端行波測(cè)距為輔的優(yōu)化組合測(cè)距模式，因而具有很高的可靠性；6.2XC-2000系統(tǒng)構(gòu)成87整理ppt系統(tǒng)主要特點(diǎn)4〕采用小波變換技術(shù)檢測(cè)行波波頭起始點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的絕對(duì)時(shí)間，從而將行波浪涌到達(dá)時(shí)刻的檢測(cè)誤差控制在半個(gè)采樣間隔以內(nèi)，進(jìn)一步通過(guò)選擇適宜的波速度，可以將D型雙端現(xiàn)代行波測(cè)距原理的測(cè)距誤差控制在±300m以內(nèi)；5〕可以同時(shí)采集8回線路的電流暫態(tài)信號(hào)〔來(lái)自常規(guī)電流互感器二次側(cè)〕和電壓暫態(tài)信號(hào)〔來(lái)自專(zhuān)門(mén)研制的行波耦合器〕，因而具有很高的性能價(jià)格比；6〕可以用于各種交流和直流輸電線路，因而具有廣泛的適應(yīng)性；6.2XC-2000系統(tǒng)構(gòu)成88整理ppt系統(tǒng)主要特點(diǎn)7〕完全獨(dú)立于繼電保護(hù)及故障錄波設(shè)備，并具有現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和遠(yuǎn)程維護(hù)功能，因而具有較強(qiáng)的可維護(hù)性；8〕在交流系統(tǒng)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，該系統(tǒng)的絕對(duì)測(cè)距誤差可達(dá)200m以內(nèi)，而最大一般不超過(guò)500m。6.2XC-2000系統(tǒng)構(gòu)成89整理ppt自動(dòng)故障測(cè)距

當(dāng)系統(tǒng)所監(jiān)視的某一回線路發(fā)生故障后，線路兩端行波測(cè)距子站可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)交換故障暫態(tài)數(shù)據(jù)，并自動(dòng)給出雙端行波故障測(cè)距結(jié)果。當(dāng)故障線路兩端的行波測(cè)距子站所記錄的故障暫態(tài)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到調(diào)度端的行波分析主站后，主站同樣可以自動(dòng)給出雙端行波故障測(cè)距結(jié)果。

6.3行波分析功能描述90整理ppt人工波形分析

提供人工波形分析工具。在此環(huán)境下，可以象運(yùn)用示波器那樣對(duì)所記錄的暫態(tài)波形中各行波浪涌到達(dá)測(cè)量點(diǎn)的時(shí)刻進(jìn)行測(cè)量，從而對(duì)自動(dòng)雙端故障測(cè)距結(jié)果進(jìn)行直接修正，并且可以獲得單端行波故障測(cè)距結(jié)果。

6.3行波分析功能描述91整理ppt計(jì)算機(jī)輔助波形分析提供基于小波算法的數(shù)字濾波功能。將被分析的暫態(tài)波形劃分為不同的頻帶，從而可以對(duì)不同頻帶下的行波特征進(jìn)行比照，最終獲得可信度較高的故障測(cè)距結(jié)果。6.3行波分析功能描述92整理ppt6.4典型應(yīng)用〔1〕綏化電網(wǎng)行波故障測(cè)距系統(tǒng)2000年9月投入運(yùn)行。綏化220kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

93整理ppt綏化電網(wǎng)實(shí)際故障及XC-2000測(cè)距結(jié)果6.4典型應(yīng)用〔1〕綏化電網(wǎng)行波故障測(cè)距系統(tǒng)2000年9月投入運(yùn)行。94整理ppt葛洲壩—南橋直流輸電線路故障測(cè)距系統(tǒng)

2002年，葛南線累計(jì)發(fā)生故障20余次，所有故障均被XC-2000所捕獲，且絕對(duì)測(cè)距誤差不超過(guò)線路全長(zhǎng)的0.3%

?！?〕葛南直流線路行波故障測(cè)距系統(tǒng)2001年12月投入運(yùn)行。葛洲壩南橋麥元538.2km507.2km6.4典型應(yīng)用95整理ppt〔2〕葛南直流線路行波故障測(cè)距系統(tǒng)2001年12月投入運(yùn)行。6.4典型應(yīng)用96整理ppt〔3〕配電線路行波故障測(cè)距2004年10月，在寧夏銀川變電所某35kV配電線路完成了XC-2000系統(tǒng)的人工接地試驗(yàn)。在變電站母線側(cè)安裝一套行波采集與處理系統(tǒng)，利用母線電壓互感器獲取故障行波信號(hào)；在線路末端也安裝一套行波采集與處理系統(tǒng)，利用配電變壓器獲取故障行波信號(hào)。試驗(yàn)線路全長(zhǎng)9.3km，人工接地故障點(diǎn)在線路末端配電變壓器一次側(cè)。在試驗(yàn)線路上分別進(jìn)行了金屬性接地和高阻接地故障試驗(yàn)。6.4典型應(yīng)用97整理ppt6.4典型應(yīng)用金屬性接地故障測(cè)距結(jié)果：距離變電站母線端9.2km，測(cè)距誤差為100m

〔3〕配電線路行波故障測(cè)距98整理ppt6.4典型應(yīng)用高阻接地故障測(cè)距結(jié)果：距離變電站母線端8.9km，測(cè)距誤差為400m

〔3〕配電線路行波故障測(cè)距99整理ppt6.4典型應(yīng)用XC系列行波測(cè)距系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用，覆蓋了全國(guó)40%以上的超高壓輸電線路。

典型應(yīng)用包括：三峽電力外送、西電東送交/直流輸電線路大同-北京500kV帶串補(bǔ)電容交流輸電線路晉東南-荊門(mén)1000kV特高壓交流輸電線路云南-廣東800kV特高壓直流輸電線路青藏鐵路配電線路100整理ppt內(nèi)容電力線路故障測(cè)距技術(shù)開(kāi)展概況電力線路行波根本概念電力線路暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理現(xiàn)代行波故障測(cè)距根本原理現(xiàn)代行波故障測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)XC系列行波故障測(cè)距系統(tǒng)及其典型應(yīng)用現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案新一代行波故障分析主站〔TAS2200〕101整理ppt7.現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案行波測(cè)距組網(wǎng)的意義1〕通過(guò)聯(lián)網(wǎng)，各行波測(cè)距子站的信息可以上傳到調(diào)度中心，并進(jìn)一步發(fā)送到GIS系統(tǒng)和運(yùn)檢公司值班中心，使得運(yùn)檢公司有關(guān)人員可以及時(shí)獲得電網(wǎng)中故障點(diǎn)的位置信息，從而提高故障巡線的效率；2〕以整個(gè)電網(wǎng)〔而不是某條線路〕為監(jiān)視對(duì)象，通過(guò)行波測(cè)距聯(lián)網(wǎng)，可以促進(jìn)電網(wǎng)中各行波測(cè)距子站之間的信息共享，解決跨地區(qū)線路的測(cè)距問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)廣域的電網(wǎng)行波故障測(cè)距，從而提高行波測(cè)距系統(tǒng)的整體可靠性。102整理ppt7.現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案行波測(cè)距組網(wǎng)的意義故障暫態(tài)行波在電網(wǎng)中的傳播示意圖103整理ppt7.現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案利用2M通道組網(wǎng)重慶超高壓局500kV電網(wǎng)行波測(cè)距組網(wǎng)方案

104整理ppt利用2M通道組網(wǎng)內(nèi)蒙古西部500kV電網(wǎng)行波測(cè)距系統(tǒng)組網(wǎng)方案105整理ppt內(nèi)蒙古西部500kV電網(wǎng)行波測(cè)距系統(tǒng)組網(wǎng)方案利用電力數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)106整理ppt7.現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案利用電力數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)湖北500kV/220kV電網(wǎng)行波測(cè)距系統(tǒng)組網(wǎng)方案107整理ppt7.現(xiàn)代行波故障測(cè)距組網(wǎng)方案利用電力數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)湖北500kV/220kV電網(wǎng)行波測(cè)距組網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向圖

108整理ppt貴州東部220kV電網(wǎng)行波測(cè)距系統(tǒng)組網(wǎng)方案109整理ppt利用電力數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)XC2000DPS100運(yùn)檢公司客戶端TAS2200主站路由器WEB服務(wù)器子站N綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)子站2220kV行波采集500kV行波采集行